激光微织构和石墨涂层对铝合金表面减摩抗磨性能的影响研究

发布时间：2021-09-19 17:47

　　铝合金在机械工业领域中具有广泛的应用和研究,然而表面硬度低、摩擦系数高、耐磨性和耐蚀性差等特性严重地限制了铝合金的有效应用及其性能的发挥。因此,对铝合金进行表面改性,减小摩擦,并提高耐磨性能,具有重要的学术和工程价值。本文结合仿真和实验,提出采用激光微织构和石墨涂层对铝合金表面进行修饰和改性的方法,进而研究二者对摩擦学性能的影响规律,主要开展了以下研究工作:基于Reynolds方程建立了摩擦副表面间凹坑形微织构的润滑模型,采用FLUENT软件对润滑模型进行了数值分析,研究了微织构形貌特征和几何参数对摩擦副表面间润滑油膜的压力及其分布的影响规律。结果表明,在微凹坑深度不变的条件下,微凹坑随着直径的增大,动压润滑效果增强,但当直径超过100μm后,增长速度变缓,考虑到实际实验中对偶钢球表面与基体表面的接触区域范围,本文选用直径/边长为50μm、60μm、80μm和100μm的圆形/正方形微凹坑作为后续实验的研究对象。采用脉冲Nd:YAG激光器加工系统在铝合金试件表面制备了规则排列的凹坑型微织构,运用TMHV-1000型显微硬度仪考察了微织构边缘附近显微硬度的变化规律,通过HSR-2M型高速... 

【文章来源】：湘潭大学湖南省

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

人工表面微观织构

会滞留在摩擦副表面间，随着摩擦副的运动继续对表面产生耕犁效应，加剧磨损。这种情况下，表面织构可以有效的发挥捕获磨屑、存储磨粒的功能，如图1.2所示，进而减小了因表面磨粒、磨屑堆积而导致严重的磨损。另外，摩擦副表面的微织构可以减小实际接触面积，进一步增强减摩抗磨性能[21-23]。材料1材料2图 1.2 干摩擦时微织构的减摩机理在边界润滑情况下，表面织构的减摩机理是“二次润滑”的作用[24]。表面织构所具有的内部存储空间可以实现润滑剂的贮存，从图1.3可以看出，在两摩擦副表面的相对运动和外力作用下，表面织构凹坑内的润滑剂可对摩擦副表面实现润滑剂的二次供应，从而改善润滑状况。

[24]。表面织构所具有的内部存储空间可以实现润滑剂的贮存，从图1.3可以看出，在两摩擦副表面的相对运动和外力作用下，表面织构凹坑内的润滑剂可对摩擦副表面实现润滑剂的二次供应，从而改善润滑状况。

【参考文献】：
期刊论文
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[4]葫芦形微凹坑对不锈钢表面摩擦学性能的影响[J]. 李俊玲,陈平,邵天敏,项欣.  摩擦学学报. 2016(02)
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硕士论文
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本文编号：3402063